Qu'est-ce que l'impression 3D ?

Publié: 2021-07-29

L'impression 3D est un processus additif dans lequel des objets tridimensionnels sont fabriqués à partir de fichiers numériques. Cela implique de déposer une série de couches de matériau jusqu'à ce que l'objet soit créé. Ce processus de production innovant utilise des matériaux comme le plastique, la céramique, le métal ou tout autre matériau pour créer des formes complexes.

La facilité relative avec laquelle nous pouvons maintenant produire littéralement n'importe quel objet tridimensionnel en générant de fines couches encore et encore pour produire le produit final est incroyable.



Choisir la bonne technologie d'impression 3D pour votre entreprise

Malgré les nombreux avantages de l'impression 3D, chaque processus a ses avantages et ses limites en fonction de l'application spécifique.

Lors du choix de l'application d'impression 3D particulière, vous devrez prendre en compte de nombreux problèmes. Cela inclut le budget, le prix des pièces et des matières premières, ainsi que le processus de production jusqu'au produit final.

Au niveau de la production, vous devrez envisager la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM), la stéréolithographie (SLA), le frittage sélectif par laser (SLS) ou le dépôt de métal.

Chaque processus de production fonctionne avec des matériaux différents et, par conséquent, offrira des résultats différents.

De plus, des questions telles que le matériau requis, les caractéristiques souhaitées du produit final en termes de précision, de taille de construction et d'application devront être soigneusement évaluées.

Quels sont les avantages de l'impression 3D ?

Personnalisation plus facile

L'impression 3D peut être un atout majeur pour votre entreprise car elle permet un prototypage et une production rapides. L'impression 3D vous permet de concevoir et d'imprimer des conceptions plus complexes par rapport aux processus de fabrication traditionnels. Cela permet d'éliminer la complexité liée à la personnalisation sans entraîner de coûts supplémentaires.

Avec une imprimante 3D, vous prenez moins de temps, d'énergie, de matière pour fabriquer une forme complexe grâce à un processus simple. Parce que l'impression 3D ne nécessite pas le coût initial d'un moule et un outillage spécifique faisant partie des techniques de fabrication traditionnelles, elle est très efficace et personnalisable.

Pour créer un produit différent, il suffit de mettre à jour son fichier 3D. Étant donné que le prix de production est le même pour une ou plusieurs pièces imprimées en 3D, cela devient un moyen efficace de produire une quantité illimitée de pièces identiques.

Plus écologique

La fabrication imprimée en 3D réduit considérablement le gaspillage d'énergie et a une empreinte carbone relativement plus faible par rapport aux processus de fabrication traditionnels. L'impression 3D consiste essentiellement à produire des produits abordables de manière efficace et efficiente avec un objectif de presque zéro déchet.

Parce que l'accent est mis sur la haute qualité, l'efficacité et la fabrication à faible volume, la 3D est aussi écologique que possible.

Développement de produits plus rapide

Grâce à la technologie d'impression 3D, même les petites entreprises peuvent concevoir, prototyper et développer des produits plus rapidement. Les avantages relatifs en termes de coût et de temps de la technologie pour créer des prototypes pourraient prendre jusqu'à quelques heures par rapport à des semaines en utilisant des processus traditionnels avec des moules ou des outils coûteux.

Meilleure création de conception avec l'impression 3D

Avec l'impression 3D, vous pouvez continuer à expérimenter la conception jusqu'à ce que vous soyez satisfait. Des modèles imprimables en 3D peuvent être créés avec un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO). De cette façon, les modèles imprimés en 3D créés sortent avec moins d'erreurs que les autres méthodes. Les erreurs dans les modèles imprimables en 3D peuvent également être facilement identifiées et corrigées avant l'impression par rapport aux processus de modélisation manuels traditionnels. Vous pouvez également choisir d'utiliser un processus de numérisation 3D pour collecter les données numériques sur la forme et l'apparence d'un objet réel et passer directement à son impression en 3D.

Flux de travail plus avantageux

Le simple fait que l'impression 3D soit évolutive et abordable offre aux entreprises la possibilité de l'introduire dans leurs flux de production. Un flux de travail numérique se terminant par une impression 3D donne un produit plus précis. Réduisant ainsi les erreurs et les inexactitudes qui pourraient entraîner un gaspillage et une perte de temps pour augmenter la productivité dans le flux de travail.

Meilleure gestion de la chaîne d'approvisionnement

L'impression 3D est une méthode de production économe en énergie et rentable. Il est livré avec un minimum de déchets, permet une production à la demande, évitant ainsi la surproduction et les stocks excédentaires. L'accès facile à la technologie aidera les entreprises à déplacer littéralement la production vers n'importe quel endroit ou à livrer les produits aux clients dans des délais plus courts. Parce que le processus est sans outil, les fabricants ont la possibilité d'adapter les offres aux besoins spécifiques des clients sans investir dans des composants ou des outils supplémentaires.

Matériaux d'impression 3D courants

Il existe une variété de matériaux d'impression 3D parmi lesquels choisir lors de la création de produits utilisant l'impression 3D. Avant de sélectionner le matériel que vous comptez utiliser, consultez notre liste.

Utiliser des plastiques pour l'impression 3D

Les modèles 3D en plastique sont souvent utilisés pour créer des prototypes, des jouets et des appareils ménagers. Ils sont populaires en raison de leur fermeté, de leur souplesse, de leur douceur et de leur large gamme d'options de couleurs. De plus, ils sont relativement abordables. Il existe plusieurs options de matériaux plastiques disponibles pour l'impression 3D, chacune offrant des qualités uniques qui la rendent la mieux adaptée à des utilisations spécifiques.

abdos

L'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est un polymère couramment utilisé dans le processus d'impression 3D. Il offre une bonne résistance aux chocs à basse température permettant de créer des pièces légères. Et il est généralement imprimé avec une température de buse d'environ 210-250 °C (410°-482° F) et est principalement utilisé pour produire des appareils électroménagers, des coques de bateaux, des pièces de décoration, des jouets, etc. Il est assez polyvalent et peut être poncé, et en mélangeant de l'ABS avec de l'acétone, il peut être facilement collé ou lissé pour obtenir une finition semblable à du verre.

PLA

L'acide polylactique ou Polylactideis (PLA) est un plastique biodégradable généralement fabriqué à partir de maïs, de canne à sucre ou de pommes de terre. Il est extrait à une température plus basse avec une température de buse d'environ 180°-230°C (356°- 446°F). Et il ne nécessite pas de lit chauffant, vous pouvez donc utiliser du ruban de peintre à la place. Il est facile à imprimer, très peu coûteux, biodégradable et vous pouvez créer des pièces pouvant être utilisées pour une grande variété d'applications. Ses attributs positifs incluent une faible déformation qui le rend facile à imprimer et il peut être imprimé sur une surface froide. Bien qu'il aime la robustesse par rapport à d'autres matériaux, il peut se déformer en cas d'exposition à une chaleur extrême.


Nylon

Le nylon est réputé pour être un matériau solide et semi-flexible qui offre une grande résistance aux chocs et à l'abrasion. Cela est pratique pour imprimer des pièces, des textiles et des accessoires durables. C'est une option idéale pour les géométries compliquées ou délicates. Et il est peu coûteux et l'un des matériaux plastiques les plus robustes avec un gauchissement minimal et facile à teindre ou à colorer. Il est cependant sensible à l'eau et doit être maintenu au sec. Il peut également avoir tendance à rétrécir pendant le refroidissement, ce qui rend les impressions moins précises. Les filaments de nylon nécessitent généralement des températures d'extrusion comprises entre 220 et 250 C (428 et 482 °F).

Résine

Il s'agit également d'un autre matériau d'impression 3D courant qui utilise de la résine plastique comme matière première. Il a une propriété de faible retrait et est très résistant aux produits chimiques. Il offre également un processus d'impression plus rapide par rapport à l'impression avec un filament. Et il peut être utilisé pour fabriquer des figurines, des pièces d'échecs, des bagues, des accessoires et des luminaires. Les modèles 3D sont imprimés avec de la résine à des températures comprises entre 200 et 300 °C (392 ° et 572 °F). La résine est chère

Autres plastiques couramment utilisés pour l'impression 3D

  • Le TPU ou polyuréthane thermoplastique est un thermoplastique flexible et résistant à l'abrasion. Il peut aider à créer des objets imprimés en 3D durables et capables de résister à des températures ambiantes allant jusqu'à 80 degrés Celsius (176 ° F). Il est idéal pour fabriquer des étuis de téléphone, des tapis en caoutchouc et des jouets anti-stress.
  • Le PETG ou polyester glycolisé est un matériau relativement plus résistant que l'ABS qui est sans danger pour les aliments. Mais a de faibles défauts de retrait. Il peut cependant coller à la surface d'impression et être utilisé pour fabriquer des récipients de stockage des aliments, des emballages et des prothèses.
  • L'ASA possède de fortes propriétés de résistance aux ultraviolets et aux produits chimiques. Il est facile à post-traiter mais nécessite des températures d'impression élevées. Il est souvent utilisé pour fabriquer des housses de pare-chocs, du matériel de jardin et des luminaires.
  • Le PEI (ULTEM) ou (Polyétherimide) est un bon choix pour la construction de surfaces pour toute imprimante 3D. La surface de couleur ambre résiste aux attaques chimiques et ne se dégrade pas lorsqu'elle est exposée aux conditions extérieures. Cela le rend idéal pour la fabrication de systèmes de ventilation, de loquets et de conduits de câbles.

Utiliser des métaux pour l'impression 3D

L'impression 3D de métal, également connue sous le nom de frittage laser direct de métal (DMLS), utilise un faisceau laser pour faire fondre des couches de poudre métallique de 20 à 60 microns afin de fabriquer des pièces durables à partir de poudres métalliques. Ils aident principalement à créer des composants d'outils et des pièces finies pour les industries aérospatiale et automobile. Grâce à ces métaux, vous pouvez produire des composants qui ont un poids et des coûts inférieurs.

Aluminium

Peut-être le matériau le plus couramment utilisé dans l'impression 3D de métal, l'aluminium est principalement utilisé sous forme d'alliage. Il est utile car il offre des propriétés avec une bonne résistance et résiste aux hautes tensions tout en étant léger. Il est principalement utilisé lorsque le maintien du poids est essentiel, comme dans l'aéronautique et l'automobile. Avec lui, vous pouvez faire des détails dans la conception pour créer des géométries complexes. Le point de fusion de l'aluminium est de 670°C (1238°F), ce qui en fait un matériau idéal pour le prototypage. Outre le coût relativement élevé, il faut généralement plusieurs versions pour affiner la conception d'une pièce pour la production de masse grâce à l'impression 3D métal.

Acier inoxydable

L'acier inoxydable est un autre matériau métallique d'impression 3D avec un point de fusion élevé de 1400 °C (2552 °F). Cela le rend idéal pour les projets exigeants de diverses méthodes de fabrication ainsi que pour le prototypage. Il offre également des applications dans l'industrie médicale telles que la production d'orthopédie personnalisée. Les propriétés de résistance à la chaleur, sans corrosion et tolérantes à l'abrasion le rendent populaire dans les industries aérospatiale et automobile pour produire des pièces. Cependant, l'impression prend du temps, dans certains cas au niveau microscopique, les aciers inoxydables imprimés sont généralement très poreux, ce qui les rend faibles et sujets à la rupture.

Autres matériaux d'impression 3D courants

  • Céramique : La céramique a des propriétés qui peuvent résister à des pressions et des températures extrêmes sans se déformer ni se casser. Il est moins susceptible de se corroder et ne s'use pas facilement, ce qui lui donne un avantage sur les métaux et les plastiques. Ils sont populaires pour les travaux de haute précision et offrent des finitions lisses et brillantes. Ils sont également très résistants à la chaleur, à l'acide et à la lessive. L'inconvénient est qu'ils nécessitent des températures très élevées pour fondre, sont fragiles et ne constituent pas un excellent choix pour la production d'assemblages de pièces.
  • Papier : Le papier peut être utilisé comme matériau pour l'impression 3D et peut être imprimé pour lui donner une sensation de bois. Cependant, les impressions papier 3D manquent de durabilité et des détails trouvés avec d'autres matériaux. Il est susceptible de rétrécir en séchant, ce qui rend difficile l'obtention des dimensions exactes.
  • Nourriture : La nourriture est également utilisée comme matériau dans l'impression 3D. Vous pouvez préparer un grand nombre de produits alimentaires, notamment des purées, de la gelée et du fromage. Cette technologie est également utilisée par la NASA et peut également contribuer à limiter le gaspillage alimentaire.

Un aperçu de l'impression 3D

L'impression 3D, également appelée fabrication additive (AM), peut vous aider à créer la conception d'un objet à l'aide d'un logiciel, puis l'imprimante 3D crée l'objet en ajoutant couche après couche de matériau jusqu'à ce que la forme de l'objet soit formée. L'objet final peut être fabriqué à l'aide de n'importe quel nombre de matériaux d'impression pouvant inclure des plastiques, des métaux, des poudres, des filaments et du papier.

Les avantages dérivés de l'impression 3D incluent des cycles de production courts ; prototypage facile et rapide ; personnalisation et adaptation rapides ; la capacité de créer des formes complexes; rentabilité; et une réduction des déchets. Il a révolutionné les systèmes de production grâce au fait qu'il imprime des pièces en couches. Cela permet de créer des objets complexes qui ont des structures internes ou des sous-ensembles en une seule passe, ce qui était auparavant difficile à faire avec les moyens de production traditionnels.

Une autre innovation de ce moyen de production est que la matière est ajoutée plutôt que soustraite. Ici, des matières premières sont ajoutées pour construire un objet plutôt que d'enlever ou de mettre au rebut des matériaux. Cela permet des cycles de fabrication de masse sans avoir besoin d'outillage individuel ou de fabrication à la main. Cela permet à son tour de conserver les matières premières et de créer un processus de conception et de production efficace.

L'industrie mondiale de l'impression 3D était évaluée à environ 12,6 milliards de dollars en 2020. Elle devrait croître à un taux annuel d'environ 17 % entre 2020 et 2023. La technologie d'impression 3D est véritablement innovante et s'est imposée comme une technologie polyvalente offrant une large gamme d'applications adoptées par un large éventail d'industries.

Imprimantes 3D

Essentiellement, les imprimantes 3D ressemblent à une imprimante à jet d'encre qui crée un modèle 3D solide à partir d'une variété de matériaux plutôt que de produire un simple document papier. Les imprimantes 3D sont une forme de fabrication additive qui utilise des matériaux et des outils de précision pour créer un objet en trois dimensions à partir de zéro. Il existe de nombreux outils logiciels d'impression 3D différents, allant de la qualité industrielle à l'open source. Avec une imprimante 3D, vous pouvez fabriquer à peu près n'importe quoi, des jouets, des pièces de machines, des bijoux et même des gâteaux.

Ils remplacent les lignes de production traditionnelles des usines par une seule machine. Avec un fichier imprimable, vous pouvez utiliser un PC ordinaire pour vous connecter à une imprimante 3D et appuyer sur "imprimer" pour obtenir votre impression 3D instantanément. Une imprimante 3D de bureau dans votre entreprise peut offrir des opportunités infinies. Bien que la vitesse d'impression puisse varier d'un modèle à l'autre et du matériau particulier que vous utilisez. Cependant, cela reste une option rapide pour produire des prototypes, des pièces et créer tout ce dont vous avez besoin en très peu de temps. Ils peuvent également aider à fabriquer des pièces industrielles de haute qualité avec une fraction du coût de la fabrication traditionnelle. Vous avez également la possibilité d'innover et d'apporter des modifications à votre conception, ce qui vous permet de développer et de modifier les matériaux en conséquence. En fait, voici une bonne sélection des meilleures imprimantes 3D pour les petites entreprises sur le marché aujourd'hui.

Une brève histoire de l'impression 3D

Une considération sérieuse concernant la viabilité de l'impression 3D est apparue pour la première fois dans les années 1980 lorsque l'inventeur japonais Hideo Kodama a obtenu un brevet pour une imprimante 3D. Il s'est basé sur le modèle de la fabrication additive pour créer des modèles et des prototypes. Mais l'idée d'utiliser les technologies de fabrication additive pour produire des modèles 3D était envisagée par les scientifiques depuis les années 1940. Auparavant appelé prototypage rapide, il était conçu pour permettre la fabrication rapide de pièces physiques, de modèles ou d'assemblages à l'aide de la conception assistée par ordinateur (CAO) 3D. Aujourd'hui, la technologie s'est infiltrée dans pratiquement toutes les industries et continue de stimuler l'innovation.

A quoi sert l'impression 3D ?

L'impression 3D est aujourd'hui répandue dans de nombreux secteurs, de l'aviation à l'éducation et de la mode à l'alimentation. Voici quelques-uns des principaux secteurs qui se sont lancés dans l'impression 3D.

Éducation

Les écoles et les universités intègrent désormais les méthodes d'impression 3D dans leurs programmes. En effet, le processus aide les étudiants à créer des prototypes sans avoir besoin d'outils et d'équipements coûteux. Avec lui, les étudiants peuvent facilement concevoir et produire des modèles en éliminant de manière significative l'écart entre les idées et les images sur un écran et un objet physique en trois dimensions.

Les étudiants découvrent une variété d'applications d'impression 3D en explorant les principes de conception, d'ingénierie et d'architecture. Ils peuvent également dupliquer des éléments tels que des modèles, des fossiles, concevoir facilement des modèles de construction, étudier des coupes transversales d'organes, créer des modèles 3D de molécules et de composés chimiques, etc.

L'industrie aéronautique

Pour l'industrie aéronautique, l'impression 3D aide à fournir des solutions de fabrication et de prototypage L'industrie aéronautique utilise l'impression 3D pour fabriquer des pièces de panneau d'avion, des pièces de moteurs d'avion, des modèles de moteurs à réaction 3D et produire des composants complexes en une seule pièce. Cela contribue en retour à simplifier l'assemblage tout en maintenant les normes de qualité. Il réduit également les coûts grâce à l'utilisation optimale des matériaux et à la production de composants à la demande, réduisant ainsi les coûts de stockage. De même, il réduit les coûts d'outillage et les déchets.

Automobile

L'industrie automobile utilise l'impression 3D depuis un certain temps. Avec lui, les entreprises impriment des pièces de rechange, des outils, des accessoires et expérimentent des prototypes de nouveaux modèles de voitures. Sur le dernier point, l'impression 3D a considérablement réduit les étapes de recherche et développement ainsi que les étapes de conception et de production dans la fabrication automobile.

Architectural

Dans l'industrie de l'architecture et de la construction, l'impression 3D est utilisée pour produire des modèles détaillés de bâtiments. Cela permet aux architectes de modifier facilement les structures 3D et de tester différents potentiels de marché avec un prototypage plus rapide et plus abordable. Il les aide à produire rapidement des modèles réduits sophistiqués de bâtiments, de ponts et d'autres structures architecturales.

Médical

Le domaine médical a également bénéficié de l'impression 3D et contribue à apporter des innovations dans les traitements, la formation et la recherche. Aujourd'hui, l'impression 3D est utilisée pour fabriquer des prothèses personnalisées, des prothèses dentaires, des implants, des aides auditives, etc. Les chirurgiens utilisent des répliques exactes de modèles imprimés en 3D pour pratiquer des chirurgies ou des greffes complexes.

Il y a de l'optimisme sur le fait qu'avec la bio-impression 3D, les scientifiques pourraient dans un avenir proche être en mesure d'imprimer des tissus pour éventuellement fabriquer des parties du corps en utilisant l'ADN du donneur pour empêcher les patients transplantés de rejeter des organes. Des applications d'ingénierie tissulaire imprimées en 3D ont déjà été développées pour des tests efficaces de médicaments.

Bijoux

Lorsqu'il s'agit de fabriquer des bijoux, les imprimantes 3D vous permettent d'expérimenter des conceptions impossibles avec les méthodes traditionnelles de fabrication de bijoux. Il existe deux façons de produire des bijoux avec une imprimante 3D. Vous pouvez créer un objet directement à partir de la conception 3D ou utiliser la 3D pour créer un moule pour couler vos bijoux. La technologie est également utile pour les conceptions de prototypes.

Robotique

De nombreuses entreprises de robotique ont déjà commencé à utiliser l'impression 3D dans la conception de leurs robots, car la technologie offre une fabrication intelligente grâce à la flexibilité et à la personnalisation créées par l'impression 3D. Grâce à lui, le prototypage rapide est rendu possible, permettant ainsi d'affiner rapidement les conceptions basées sur des tests et des essais. C'est une excellente nouvelle car cela aide à développer la robotique pour une fabrication intelligente nécessitant de la précision.

De l'art

Les artistes capitalisent également sur les avantages de l'impression 3D en incorporant des modèles 3D dans leur travail. La technologie a rendu la sculpture relativement facile en utilisant simplement des croquis ou des photographies pour créer des sculptures étonnantes directement à partir de leur ordinateur. Ils sont utilisés pour créer des œuvres artistiques réalistes telles que des accessoires, des costumes et des reproductions avec une relative facilité.

L'industrie manufacturière

Le principal attrait de l'impression 3D dans la fabrication est qu'elle rend l'ensemble du processus de fabrication rapide et rentable. Les fabricants peuvent plus que jamais réaliser des prototypes rapidement, imprimer à la demande, donc minimiser les déchets de production en utilisant une technologie facilement accessible. En raison de la vitesse et des faibles coûts de l'impression 3D, les cycles de vie des produits sont réduits par les fabricants pour améliorer et améliorer les produits en moins de temps.

Qu'est-ce que le processus d'impression 3D ?

En termes simples, l'impression 3D comprend des processus additifs dans lesquels des couches de matériau sont accumulées les unes sur les autres pour créer un objet 3D. Les types d'impression 3D peuvent varier en fonction de l'objectif et du matériau utilisé. Mais les processus d'impression 3D impliquent ces étapes simples :

  1. Vous pouvez utiliser votre PC pour concevoir numériquement, utiliser un scanner 3D pour numériser des objets 3D ou sélectionner une photo 3D à imprimer.
  2. Vous aurez besoin d'une Conception Assistée par Ordinateur (CAO) pour convertir votre image en un fichier STL afin que votre imprimante 3D imprime l'objet. Les logiciels de CAO populaires incluent Morphi, BlocksCAD, TinkerCAD et autres.
  3. Vous devrez sélectionner le matériau à utiliser pour imprimer votre objet 3D en fonction de vos besoins particuliers, qu'il s'agisse de plastique, de céramique, de métal ou d'autres matériaux.
  4. Et enfin, vous appuyez sur 'print' pour laisser votre imprimante 3D imprimer votre objet

Quel est le meilleur logiciel 3D ?

La popularité de l'impression 3D dans de nombreux secteurs a conduit à la création de nombreux programmes de conception 3D. Chacun a ses utilisations pour différentes conceptions 3D et méthodes d'impression. Voici une sélection des meilleurs logiciels d'impression 3D disponibles aujourd'hui.

En forme

Onshape est livré avec la CAO, le flux de travail d'impression 3D, la collaboration, l'analyse, les outils d'administration et une API avec plus de 50 applications d'ingénierie. Il aide les équipes de conception à collaborer plus rapidement et à prendre des décisions commerciales grâce à des analyses en temps réel et à une visibilité sans précédent sur les processus de conception et de fabrication de leur entreprise. Ce logiciel de CAO est principalement utilisé pour modéliser la robotique avancée, les dispositifs biomédicaux, les machines industrielles, les équipements agricoles et les produits de consommation. Il est proposé à un prix d'abonnement élevé de 1 500 $ par utilisateur pendant un an.

Rhinocéros

Rhinoceros est un logiciel de modélisation puissant et polyvalent pour créer des conceptions 3D. Vous pouvez créer, modifier, analyser, documenter, rendre et animer des modèles 3D avec une relative facilité. Principalement utilisé par les architectes et les architectes d'intérieur, il leur permet de visualiser l'espace avant la construction. Vous pouvez facilement transformer des croquis manuels en visualisations 3D sans limites de complexité, de degré ou de taille au-delà de celles de votre matériel lorsque vous utilisez Rhinoceros. Il est disponible sous licence pour 915 $ par licence.

Fusion360

Fusion 360 peut être destiné à tous ceux qui produisent des pièces 3D avancées et qui ont besoin d'un logiciel tout aussi avancé pour les modéliser. Il est présenté comme l'une des meilleures suites logicielles de CAO, mais il est fortement lié à l'impression 3D. Fusion 360 est livré avec une plate-forme logicielle de modélisation 3D, de CAO, de FAO, d'IAO et de PCB basée sur le cloud pour la conception et la fabrication de produits. Il offre une large sélection d'applications pour concevoir et concevoir des produits adaptés à la conception, à l'ingénierie, à l'électronique et à la fabrication. Les utilisateurs avisés en matière de paiement peuvent opter pour les frais de licence standard de 60 $ par mois sans engagement ou payer 347 $ par an.

TinkerCAD

TinkerCAD by Autodesk est un logiciel de modélisation et de codage 3D en ligne gratuit conçu pour les débutants. Il présente un concept de construction de blocs intuitif qui permet aux utilisateurs de développer des modèles à partir d'un ensemble de formes de base. TinkerCAD est livré avec une bibliothèque de millions de fichiers qui aide les utilisateurs à trouver des modèles adaptés à leur projet particulier. Ce logiciel simple interagit avec des services d'impression tiers et est livré avec des plans de cours prêts à être utilisés en ligne ou en classe. Il peut être utilisé par les designers, les amateurs, les enseignants ou les enfants pour fabriquer des jouets, des prototypes, des décorations pour la maison, des modèles Minecraft, des bijoux, etc.

Œuvres solides

Le logiciel de CAO Solidworks offre un ensemble d'outils d'édition pour la fabrication, les assemblages, la simulation et l'impression 3D. Elle oscille vers le côté industriel de l'impression 3D. Grâce à la conception paramétrique, il aide à clarifier la relation entre l'intention de conception et la réponse de conception. Une caractéristique clé est qu'il autorise les attributs qui sont liés et peut automatiquement changer leur caractéristique lorsqu'un attribut est modifié. Ce processus de modélisation permet aux utilisateurs de créer des modèles 3D pour des pièces et des assemblages hautes performances. Souvent utilisé par les concepteurs 3D professionnels, il se décline en trois niveaux Standard, Professionnel et Premium.

Technologies d'impression 3D pour les meilleurs designs imprimés en 3D

Une fois que vous avez créé votre design, il est temps d'imprimer ! Vous trouverez une grande variété de méthodes de fabrication 3D parmi lesquelles choisir. La méthode que vous choisirez dépendra du matériau sur lequel vous souhaitez imprimer et de l'industrie pour laquelle le produit est conçu. Voici quelques-uns des principaux exemples de méthodes d'impression 3D et de leurs utilisations.

Modélisation des dépôts en fusion (FDM)

Considérée comme l'une des formes les plus connues de fabrication additive, elle fonctionne en poussant un filament de plastique solide ou d'autres matériaux dans une extrémité chaude qui extrude ensuite un mince flux de matériau fondu en couches pour créer la pièce 3D souhaitée. Ici, le mouvement de la tête d'impression est contrôlé une couche à la fois pour définir la forme imprimée.

Ce processus est utilisé pour le prototypage et la fabrication rapide dans des secteurs tels que l'automobile, la fabrication, la médecine et l'aéronautique. Il utilise principalement des matières plastiques pour l'impression 3D et des polymères tels que l'ABS, le polycarbonate (PC), l'acide polylactique (PLA), le polyéthylène téréphtalate (PETG) et autres.

Stéréolithographie (SLA)

La stéréolithographie (SLA) ou l'impression de résine est une forme d'impression 3D couche par couche utilisant une résine plastique liquide qui est durcie à l'aide de la lumière pour créer une réaction chimique permettant de former du plastique durci. Il peut être utilisé pour créer des prototypes, des modèles, des composants et du matériel informatique.

Ce processus permet de créer des caractéristiques fines et des finitions de surface lisses. Son application comprend la fabrication, l'impression d'outils personnalisés, de moules, de bijoux, de médicaments ainsi que de nombreuses autres applications. Bien que la stéréolithographie soit rapide et puisse produire presque n'importe quel dessin, elle peut cependant être coûteuse.

Jet de matière (Polyjet)

Ce processus fonctionne de manière similaire à l'impression à jet d'encre, mais plutôt que de déposer de l'encre sur une page, il dépose des couches de matériau liquide à partir d'une ou plusieurs têtes d'impression. Il aide à produire des prototypes visuels en couleur très précis. Ses applications peuvent être utilisées dans l'enseignement, l'automobile, la médecine, la fabrication de moules et de modèles de moulage.

Même s'il s'agit d'un processus de précision, c'est l'une des méthodes d'impression 3D les plus coûteuses, les pièces n'étant pas solides et se dégradant avec le temps. Ce processus permet également la création d'appareils électroniques.

Fusion Laser Sélective et Frittage Laser Sélectif (SLM/SLS)

La technique de fusion laser sélective (SLM) utilise un laser à haute densité de puissance pour fondre et fusionner des poudres métalliques. Il utilise principalement une variété de métaux, notamment le titane, le cuivre, le nickel, l'aluminium et le cobalt pour des industries telles que le médical, l'automobile, l'aéronautique et même la joaillerie.

Dans ce processus, vous pouvez produire des pièces avec d'excellentes propriétés physiques qui sont souvent plus résistantes que le métal conventionnel et de bonnes finitions de surface. Cela est également utile pour le prototypage et l'outillage.

Jet de liant

Le processus de projection de liant consiste à déposer une fine couche de matériau en poudre tel qu'un métal, une résine polymère ou une céramique, sur la plate-forme de construction. Il dépose ensuite de l'adhésif qui est déposé par une tête d'impression pour lier les particules entre elles. Le jet de liant est utilisé dans diverses applications, notamment la création de prototypes en couleur, de moules et de pièces métalliques imprimées en 3D à faible coût.

Les matériaux couramment utilisés dans ce processus sont la céramique et les métaux. Il peut également être utilisé dans les applications industrielles, les appareils dentaires et médicaux, l'aérospatiale, le moulage de pièces, etc.

Fabrication de filaments fondus (FFF)

La fabrication de filaments fondus (FFF) est un processus d'impression 3D qui utilise un filament continu d'un matériau thermoplastique. Le filament est alimenté à partir d'une grande bobine à travers une tête d'extrudeuse d'imprimante mobile et chauffée, et est déposé sur le travail en croissance. Ce processus est utilisé dans des applications telles que le prototypage et la fabrication rapide dans l'aérospatiale, la médecine, la conception de machines et même l'alimentation.

Ce processus aide à fusionner une large sélection de matériaux, y compris les thermoplastiques, les thermoplastiques infusés de bois et de métal, et même les aliments. Ceci est considéré comme l'une des technologies d'impression 3D les moins chères car elle utilise des matériaux peu coûteux. Il est également facile de changer de matériau et vous permet d'imprimer en utilisant plusieurs matériaux différents avec un processus d'impression rapide.

Fusion par faisceau électronique (EBM)

Dans la fusion par faisceau d'électrons (EBM), la poudre de métal brut ou le matériau du fil est placé sous vide et fusionné à partir du chauffage généré par un faisceau d'électrons. Le processus à chaud permet de produire des pièces sans contrainte résiduelle et le vide assure un environnement propre et contrôlé

Cette technique aboutit à la création de produits à haute densité car elle utilise la totalité de la poudre métallique. En conséquence, il est principalement utilisé dans les industries médicales, aéronautiques et automobiles.

Traitement numérique de la lumière (DLP)

Le traitement numérique de la lumière (DLP) est similaire à la stéréolithographie en ce sens qu'il fonctionne avec des photopolymères. La principale différence est la source de lumière. La technologie DLP utilise une source de lumière plus conventionnelle, telle qu'une lampe à arc avec un panneau d'affichage à cristaux liquides. Celle-ci est ensuite appliquée sur toute la surface de la cuve de résine photopolymère en un seul passage, ce qui la rend généralement plus rapide que la stéréolithographie. En conséquence, il produit des pièces imprimées en 3D très précises avec une excellente résolution, idéales pour la production de prototypes.

L'avenir de l'impression 3D

L'impression 3D change littéralement la fabrication pour de bon. Il offre des solutions rapides et abordables pour le prototypage ainsi que la fabrication. Il a démocratisé le processus de fabrication où autrefois les spécialisations et l'outillage étaient une condition préalable au succès industriel. Et l'impression 3D comble désormais rapidement l'écart. Les applications des idées commerciales d'impression 3D continuent de surgir dans tous les secteurs. Et avec l'amélioration continue des technologies d'impression 3D, ne soyez pas surpris si, dans un avenir pas trop lointain, les imprimantes 3D seront des objets courants dans nos maisons et nos bureaux.

Qu'est-ce que l'impression 3D en termes simples ?

En termes simples, l'impression 3D est un moyen de créer des objets solides en trois dimensions. L'objet 3D est créé en le construisant couche par couche à l'aide d'une imprimante 3D spécialement conçue. Vous pouvez utiliser différents matériaux pour imprimer des objets 3D, notamment des plastiques, des métaux, de la céramique et même des denrées alimentaires.

Quelles sont les différences entre l'impression 3D et la fabrication traditionnelle ?

La fabrication traditionnelle nécessite une main-d'œuvre qualifiée, des matériaux supplémentaires tels que des moules pour le moulage par injection, des outils, etc. pour produire des objets limités et spécialisés. L'impression 3D, quant à elle, ne nécessite qu'un logiciel de CAO, un PC, une imprimante 3D et du matériel d'impression pour produire un objet 3D respectueux de l'environnement en un temps très court.

Quelle est l'utilisation principale de l'impression 3D ?

L'impression 3D offre d'énormes opportunités aux entreprises pour permettre un prototypage facile. Cela leur donne également la possibilité de créer des conceptions trop difficiles à produire avec d'autres méthodes, ainsi que de créer des produits de haute qualité.

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